高校工程实践教师工程化的研究

2018-03-16林有希黄捷郑爱珠王文栋

教育教学论坛 2018年9期

林有希黄捷郑爱珠王文栋

摘要：现代工程训练课程已从工程实践教学迈入工程实践教育的大领域，成为高等工程教育的重要组成部分，从事工程实践教学的实践教师是培养大学生的工程素质的重要教学要素之一。通过对工程素质、教育素质研究分析，认为工程实践教师工程化必须将自身培养成工程师和教育者，即提高自身工程修养，特别是工程思维习惯和工程思维能力的养成，同时建立现代工程教育理念，在实践教学中培养学生的工程素质和工程能力。

关键词：工程化；实践教师；实践教学

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）09-0065-03

工程素质是指人们在考虑工程问题、从事某项具体工程工作时所表现的内在品质和作风。在工程活动日益频繁的当代，工程活动涉及到社会生活的方方面面，作为社会人，或多或少都成为了工程活动的利益相关者，例如工程实施的承担者、组织者、设计者、施工者、产品的使用者等等，分担着工程活动带来的利益、风险和代价，因此无论是工程类、非工程类人才，具有一定的工程素质是十分必要的。[1]不同的工程角色都应具有一定的工程素质。大学生工程素质培养是高等工程教育的重要任务。笔者承担福建省教育科学课题《非工程类大学生工程素质培养模式的比较研究》，对非工程类学生的工程素质培养的意义和模式开展了深入研究，工程实践教师工程化对于学生的工程素质培养的效果影响至深。

“教书者必先强己，育人者必先律己”，工程教育的发展对从事工程教育的教师提出了新的要求。本文对从事工程实践教学的实践教师工程化问题展开探讨。

一、问题

教学要素问题是教学论的基本课题之一，经典的三要素说，即“教师、教学、教学内容”；四要素说，即“教师、学生、教学内容和教学手段”；五要素说，即“教师、学生、教材、工具、方法”；六要素说，即“教师、学生、教学内容、教学工具、时间、空间”；七要素说，即“学生、教学目的、教学内容、教学方法、教学环境、教学反馈和教师”[2]……凡此种种，“教师”是教学过程中不可缺少的基本要素。

1998年世行贷款项目，揭开我国高校工程实践教学改革与基地建设的序幕，有力推动了我国高等工程教育改革的进程。国内理工科院校大多数都建立了工程训练中心，不少中心由以前的金工实习基地转变而来，与校办企业剥离，由原来的生产企业转变为教学单位。但是由此带来了师资队伍建设的问题。

首先，从以生产为主转变为以教学为主，由于进人制度的制约，其师资队伍普遍缺乏工程经历，更令人忧心的是一线工程实践指导教师长期脱离生产实践、动手能力与创新能力趋于弱化，成为制约工程教育和工程实践教育发展的内在阻力。[3]

其次，实践教师缺乏“教师”的身份意识。教育家徐特立认为教师不止要做“经师”，即传授知识，更重要的要做“人师”，即教人以做人之道。[4]作为实践教师，不只是教授学生如何操作设备，如何加工零件，还要教人以工程思维之道，做合格的工程师，做合格的工程人。

现代工程正以工程链的形式呈现出集成化的面目，21世纪的工程观与以往的工程观已有显著的差别。现代大工程观要求工程教育应为学生提供综合的知识背景，强调工程的实践性、创造性，更加重视工程的系统性及其实践特征。实践教师应与时俱进，热爱工程教育，学习工程教育的先进理念，不断更新知识，接受新的理论，树立自主学习、创新学习和终身学习的理念，做到“博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之”。[4]

实践教师的工程化，笔者认为实践教师既是工程师也是教育者，提高自身工程素质、建立现代工程教育理念是必不可缺的两方面。

二、提高工程素质[2]

素质教育的关键在于教育观念的转变及教师本身的素质的提高。实践教师的工程素质是其有效完成工程实践教育，完成大学生工程素质培养的关键。工程素质是人们在工程活动中所表现的素质，它不是孤立知识的堆砌，而是在掌握了一定数量、质量的相关知识、技能基础上将其内化的一种自身的意识与思维习惯，在解决工程任务的过程中所表现出来的能力和积极的思维定势。实践教师要对学生开展工程素质培养，首先自身的工程素质要高，有强烈的工程意识，懂得工程问题的解决思路和处理方法，在工程领域有丰富的实践经验。[5]

人的实践活动方式和内容直接影响着思维活动的各个方面。科学实践、工程实践等实践活动分别产生了科学思维、工程思维与艺术思维。科学家发现已经存在的世界，工程师创造一个过去从没有过的世界。也就是说，与科学思维相比，工程思维注重科学性，遵照科学规律开展创造性、构建性、设计性思维活动。当然，工程思维也具有想象性与艺术性，既注重目标和过程的想象，也追求美与弘扬美。工程思维渗透于工程理念、工程分析、工程决策、工程设计、工程构建、工程运行以及工程评价等各個环节之中，从而在很大程度上决定着工程的成败和效率。

从工程角度来讲，工程思维习惯与工程思维能力的培养是工程素质培养的核心，良好的思维习惯决定了工程人员是否具有良好的工程素质的首要条件，而工程思维能力的强与弱决定了工程活动最终质量的高和低。

1.工程思维习惯。叶圣陶先生说，“‘教育这个词儿，往精深的方面说，一些专家可以写成巨大的著作；可是，往粗浅的方面说，‘养成好习惯一句话也就说明了它的含义。”所谓养成了某种习惯，是指人的某种随意运动已获得了在一定情况下自动发生的倾向。

工程思维习惯，概括地说，是指工程人员在处理工程问题时进行活动的心智模式，具体地说，养成工程思维习惯后，面对工程问题时，就非常“自然地”以系统论的视角，综合、全面地思考、处理工程问题，审视工程的价值；在考虑技术问题的同时，“附带地”统筹考虑其他一切相关的问题；从人类社会和自然界安全的角度，从短期利益与长期利益一致的角度，从局部利益与整体利益一致的角度，从追求性能与经济性比值最大化的角度，把相关事务联系到一起，综合考虑并驾驭它们之间的相互作用。可以说，工程思维习惯与“大工程意识”有相通之处。

作为实践教师，养成良好的工程思维习惯，才能在教学中自觉地运用大工程观教学理念，引导学生建立有工程意识，学习工程问题的解决思路和处理方法。工程思维习惯的形成、巩固、完善，需要长时间和多循环的训练，即必须经常地、大量地从事工程活动。

例如负责铣削加工的实践教师，在良好的工程思维习惯的引导下，在传授铣床操作技巧的同时，通过示讲示演，阐述铣削加工的应用范围、特点，从照本宣科的转述者转变为案例的分析者，可以从一个具体的产品，分析产品设计中应注意的零件的加工工艺性，让学生明白一个产品的设计不仅要能用好用，还要考虑做出来的问题，即应考虑工程的可实现性；可以横向比较卧铣、立削加工的区别以及铣削与车削加工的区别等……引入零件加工经济性的概念，了解工程设计和策划，不仅要考虑可实现性，还应考虑经济性；可以纵向比较普通铣削、数控铣削的异同，了解新技术发展的背景、特点，阐述新技术、新工艺解决了何种工程难题，引入效率、成本、质量等工程概念。“学習是基础，思考是关键，实践是根本”，在实践教学中，利用自身的工程经历、经验，引导学生在实践环节中做到“手动、脑动、口动、眼动、耳动”五动结合，调动学生的主动性，启发学生独立思考和实践动手能力。

叶圣陶老师生说，“凡希望学生去实践的自己一定去实践，凡劝诫学生不要做的自己一定不要做。”在良好的工程思维习惯的引导下，实践教师的日常教学中能够自然地、自觉地在安全问题、工程规范、环境意识等方面约束自己，对学生起到言传身教的作用。

2.工程思维能力。能力，就是能胜任某项任务的主观条件。工程思维能力指完成工程活动所需的工程知识、工程技能（工程制图技能、工程写作技能、沟通技能等）和工程能力（运用能力、创造能力、价值判断能力等）。

从大工程理念来看，21世纪高素质的工程人才应包括以下9种能力：工程知识能力、工程设计与创新能力、工程实施能力、价值判断能力、团队协作能力、交流沟通能力、考虑环境的能力、社会协调能力和终身学习能力[1]。也就是说不仅能回答“会不会做”，还要能回答“值不值得做”、“可不可以做”、“应不应该做”。

对于一个合格的工程师来说，理论知识是指导其实践技能形成的基础，没有理论知识指导的实践技能，只能是经验主义。但理论知识又不能代替实践技能的锻炼、培养。我国的高等工程教育毕业生，在“会不会做”这个环节上的知识基础是较为充足的，但具体到有没有能力真正“做出来”，就没有很多自信了。[6]“做出来”，克服眼高手低的问题，这就是从事工程实践教育的老师的责任了。

工程活动是从制定计划开始的，实施（操作）是工程活动最核心的阶段，工程活动的本质是实践，是行动。“光说不练假把式”，作为实践教师，若自身都无法将产品做出来，无法完成一个工程项目，何以教学生呢？所以实践教师自身应是工程师，具有工程师所应具有的工程知识，懂得工程问题的解决思路和处理方法，在工程领域有丰富的实践经验。

三、提高教育素质

精修业务，博学于教。教师不仅要有丰富的专业知识，还要有娴熟的教学技能。专业知识是载体，教学技能是手段，是实现教书中如何育人，育人中如何教书的技能，是如何将育人工作贯穿于业务知识传授的全过程。因此，教师不仅要有博学的专业知识，还要有先进的教学观念和教学方法。[4]作为实践教师，作为工程教育者，应具有工程教育的先进理念，热爱工程教育，明确工程教育目的。

工程训练与传统金工实习渊源深厚，但绝不是金工实习的升级版。实践教师应明确教育目标，即培养学生的工程素质，根据不同人才需求，如复合型人才、工程师、拔尖创新人才等等，开展通识教育、专业教育或创新教育。

孔子《学记》曰：“是故学然后知不足，教然后知困。知不足然后能自反也，知困然后能自强也。故曰：教学相长也。”只有在教学中不断开展教学研究，探索新的工程教育模式，转变教学观念，在教学中由“灌输者”转变为“启发者”，由“独舞者”转变为有交流、有互动的“领舞者”，由“照本宣科者”转变为“分析者”。[7]如叶圣陶老先生所说的，“我如果当大学教师，还是不将我的行业叫做‘教书……是‘帮助学生为学”。

四、教师工程化的措施

教育家车尔尼雪夫斯基认为：“教师把学生造就成一种什么人，自己就应该是这种人”。“师者，人之模范也”。实践教师应将自身塑造成为工程师、教育者，应提高自身工程素质、建立现代工程教育理念。

工程训练中心的教学团队包括：理论教师、实践教师与工程技术人员。三类教师各有优势，有的有扎实的理论知识，有的有丰富的实践经验和动手能力，有的有较强的实验分析能力。提高实践教学队伍素质的途径：

1.拓展工程训练中心的功能，以团队的形式开展科研工作以及与企业的横向科研课题等工作，促成团队成员间的优势互补融合；

2.开展学生科研训练、学科竞赛等活动，开放学生自主训练平台，是提高教师创新思维、工程能力的有效措施；

3.开展教学科学研究，是提高教学理论的重要手段。

五、结论

面对实践教师队伍发展存在的问题，教师工程化势在必行，既要是工程师，又要具有现代工程教育理念。总之，“业精于勤，荒于嬉。”只有在日常教学、科研、生产中不断学习、钻研，实践教学团队才能不断成长，为培养高素质人才做出贡献。

参考文献：

[1]姚立根，等.工程导论[M].北京：电子工业出版社，2012.

[2]张廷楚.教学要素层次论[J].教学研究，2000，（6）：65-69.

[3]教育部高等学校工程训练教学指导委员会、国家实验教学示范中心工程训练学科组.会议参考资料[Z].兰州联合年会，2014